第4章输入输出通道
第4章开关量信号的输入输出
智能仪器原理与设计------第4章开关量信号的输入输出第四章开关信号的输入/输出1．开关和开关量信号的区别？开关是一种有二个可选择的、有固定位置的装置，主要用于向单片机输入电平信号。
开关量信号就是通过拨动开关的位置，使单片机得到的一个固定不变的电平信号。
在智能仪器中用于向单片机输入控制命令或数据，开关信号可以通过机械式开关、电子式开关、温度开关等方式产生。
2．开关量信号的特点是什么？只有开和关、通和断、高电平和低电平两种状态的信号叫开关量信号，在智能仪器的电子电路中，通常用二进制数0和1来表示。
1智能仪器原理与设计------第4章开关量信号的输入输出3．开关量信号的作用？开关量输入、输出部分是智能仪器与外部设备的联系部件，智能仪器通过接受来自外部设备的开关量输入号和向外部设备发送开关量信号，实现对外部设备状态的检测、识别和对外部执行元器件的驱动和控制。
4．常见电子开关都有哪些？常见电子开关有：扳键开关、BCD码拔盘开关、磁性开关、光敏器件开关（光电开关、光纤开关等）、温度超限开关。
5.电子开关的缺点是什么？如何解决该缺点？由于外部装置输入的开关量信号的形式一般是电压、电流和开关的触点，这些信号经常会产生瞬时高压、过电流或接触抖动等现象。
因此为使信号安全可靠，在输入到单片机之前必须接入信号输人电气接口电路，对外部的输入信号进行滤波、电平转换和隔离保护等。
2智能仪器原理与设计------第4章开关量信号的输入输出外界的开关量信号在一般情况下可直接连入以单片机为核心的智能仪器中。
但当外界的开关量信号的电平幅度与单片机I／O端口的信号电平不相符时（由于这些电平信号功率有限，加上外界还存在各种干扰和影响），应在电平转换后(采用各种缓冲、放大、隔离和驱动电路等措施），再输入到单片机的I／O端口上。
34.1开关量信号的输入开关量信号和单片机的电气接口有TTL电平、CMOS 电平、非标准电平、开关或继电器的触点等，请说明TTL电平和CMOS电平的特征？4TTL电平（晶体管-晶体管逻辑电平）,通常数据表示采用二进制规定，+5V等价于逻辑“1”，0V等价于逻辑“0”，这是计算机处理器控制的设备内部各部分之间通信的标准技术。
模拟量输入通道的组成
AIN0 AIN1 AIN2 AIN3 AIN4 AIN5 AIN6 AIN7 AIN0 AIN1 AIN2 AIN3 AIN4 AIN5
CHSEL
8D CLK GND
+12V -6V
VDD VEE A B
0 1 2 3 4 5 6 7
10KΩ +5V
74HC138 A/D 转换器
+12V -6V
C INH OUT VSS VDD VEE A B C
采样/保持器的工作原理
当开关K闭合时，输入信号通过电阻向电容C充电，使输出 跟随输入变化此时为采样状态；要求充电时间越短越好，
以使电容电压迅速达到输入电压值。
当开关K断开时，由于电容具有一定的容量，仍能够使输 出保持不变，此时为保持状态；电容维持稳定电压的时间 越长越好，电容容量的大小将决定采样/保持器的精度。
控制字 40H 41H 42H 43H 44H 45H 46H 47H
1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 G1 74HC138
0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 C
0
0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 B
24路的模拟开关。
74HC273
D0~D7
VCC 1D 2D 3D 4D 5D 6D 7D 1Q 2Q 3Q 4Q 5Q 6Q 7Q 8Q CLR A B C G1 G2A G2B GND Y0 Y1 Y2 Y3
+5V
+12V -6V
CD4051
VDD VEE A B C INH OUT VSS 0 1 2 3 4 5 6 7
郑州市高中生物第4章细胞的物质输入和输出考点题型与解题方法
郑州市高中生物第4章细胞的物质输入和输出考点题型与解题方法单选题1、细胞内的生物大分子(如胃蛋白酶原)运出细胞的方式是（）A．胞吐B．自由扩散C．协助扩散D．被动运输答案：A分析：物质运输方式：(1)被动运输：分为自由扩散和协助扩散：①自由扩散：顺相对含量梯度运输；不需要载体；不需要消耗能量。
②协助扩散：顺相对含量梯度运输；需要转运蛋白（包括载体蛋白和通道蛋白）参与；不需要消耗能量。
(2)主动运输：能逆相对含量梯度运输；需要载体；需要消耗能量。
(3)胞吞胞吐：物质以囊泡包裹的形式通过细胞膜，从细胞外进或出细胞内的过程。
细胞膜是一种选择透过性膜，水分子以及细胞要选择吸收的离子、小分子物质可以通过，对于生物大分子物质，则不能以跨膜运输的方式进出细胞，只能以胞吞和胞吐的形式进出细胞，因此细胞内的生物大分子(如胃蛋白酶原)运出细胞的方式是胞吐。
故选A。
2、下图是某哺乳动物成熟红细胞裂解后正常小泡和外翻性小泡的形成示意图。
下列相关分析错误的是（）A．该动物成熟红细胞低渗裂解的原理是细胞渗透吸水B．该动物成熟红细胞细胞膜的基本支架是磷脂双分子层C．细胞形成小泡的过程说明细胞膜具有一定的流动性D．外翻性小泡膜外侧一定会有糖蛋白答案：D分析：分析题图：哺乳动物成熟红细胞在低渗溶液中由于吸水会导致裂解，之后会形成正常小泡和外翻性小泡。
A、哺乳动物成熟的红细胞在低渗溶液中会吸水涨破，从而发生裂解，A正确；B、细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，B正确；C、小泡的形成利用的原理是细胞膜具有一定的流动性，C正确；D、正常小泡是由正常排列的磷脂双分子层组成，而外翻性小泡是指磷脂分子的疏水端在外，而亲水端在内，所以外侧不会含有糖蛋白，D错误。
故选D。
3、哺乳动物成熟红细胞的细胞膜含有丰富的水通道蛋白，硝酸银（AgNO3）可使水通道蛋白失去活性。
下列叙述错误的是（）A．经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会膨胀B．经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中不会变小C．未经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会迅速膨胀D．未经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中会迅速变小答案：B分析：水可以通过水通道蛋白以协助扩散的形式进出细胞，也可以直接通过自由扩散的方式进出细胞。
全国通用2023高中生物第4章细胞的物质输入和输出知识点总结全面整理
全国通用2023高中生物第4章细胞的物质输入和输出知识点总结全面整理单选题1、将新鲜的萝卜块根切成长度、粗细均相等的萝卜条，分别放入四种不同浓度的糖溶液中，一段时间后的结果如下表所示。
用于实验的萝卜细胞的初始渗透压相等。
下列相关叙述错误的是（）A．萝卜条的长度可以发生小幅度变化，说明细胞壁有一定的伸缩性B．将b、c组中的萝卜条移到清水中，一段时闻后两组萝卜条长度可能相等C．将a，d组中的萝卜条移到清水中，一段时间后两组萝卜条长度可能不等D．b、c组分别经上述处理一段时间后，萝卜细胞的吸水能力相等答案：D分析：当外界溶液浓度>细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离现象；当外界溶液浓度<细胞液浓度时，细胞吸水。
A、每一浓度下萝卜条长度均有一定变化，说明细胞由于水分的进出引起细胞壁的伸缩性，A正确；B、将b，c中的萝卜条移到清水中，萝卜条都将可能吸水，故b中萝卜条可能继续增长，c中萝卜条可能恢复或超过原有长度，B正确；C、由表格可知，萝卜条在蔗糖溶液a和d中分别减少了0 .4m，0 .5m，一段时间后两组萝卜条长度可能不等，C正确；D、萝卜条在蔗糖溶液b中吸水，说明萝卜细胞液浓度高于蔗糖溶液b的浓度，而在蔗糖溶液c中萝卜条长度缩短，说明萝卜细胞液浓度小于蔗糖溶液c的浓度，因此萝卜细胞吸水能力不等，D错误。
故选D。
2、细胞可运用不同的方式跨膜转运物质，下列相关叙述错误的是（）A．物质自由扩散进出细胞的速度既与浓度梯度有关，也与分子大小有关B．小肠上皮细胞摄入和运出葡萄糖与细胞质中各种溶质分子的浓度有关C．神经细胞膜上运入K+的载体蛋白和运出K+的通道蛋白都具有特异性D．肾小管上皮细胞通过主动运输方式重吸收氨基酸分析：小分子物质物质出入细胞的方式有自由扩散、协助扩散和主动运输。
自由扩散不需要载体和能量；协助扩散需要载体，但不需要能量；主动运输需要载体，也需要能量；自由扩散和协助扩散是由高浓度向低浓度运输，是被动运输。
河南省高中生物第4章细胞的物质输入和输出知识点总结归纳
河南省高中生物第4章细胞的物质输入和输出知识点总结归纳单选题1、将人体的红细胞放入4℃蒸馏水中，一段时间后红细胞破裂，主要原因是A．红细胞具有水溶性B．红细胞的液泡体积增大C．蒸馏水大量进入红细胞D．低温时红细胞膜流动性增大答案：C分析：当外界溶液浓度>细胞内溶液浓度，动物细胞会失水皱缩；当外界溶液浓度<细胞内溶液浓度，动物细胞会吸水涨破；当外界溶液浓度=细胞内溶液浓度，水分子进出细胞动态平衡，动物细胞保持正常形态。
红细胞不溶于水，A错误；红细胞没有液泡，B错误；人的红细胞放入4 ℃蒸馏水中,由于细胞内渗透压大于蒸馏水渗透压，蒸馏水不断进入红细胞内，直至涨破，C正确；低温时红细胞膜的流动性降低，D错误；故选：C。
小提示：解答本题的关键是：动物细胞中无液泡，成熟的植物细胞中有大液泡，可以调节植物细胞内的渗透压，再根据题意作答。
2、下列有关物质跨膜运输的叙述，正确的是A．巨噬细胞摄入病原体的过程属于协助扩散B．固醇类激素进入靶细胞的过程属于主动运输C．神经细胞受到刺激时产生的Na+内流属于被动运输D．护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动运输答案：C分析：本题考查细胞的物质输入与输出，具体涉及了被动运输（包括自由扩散和协助扩散）、主动运输和胞吞等方式，意图考查学生对相关知识点的理解能力。
病原体属于颗粒性物质，颗粒性物质或大分子物质进出细胞的方式为胞吞和胞吐，因此巨噬细胞摄入病原体的过程属于胞吞，A错误；固醇类激素的化学本质是脂质，脂溶性物质以自由扩散的方式进入靶细胞，B错误；神经细胞内的Na＋浓度比细胞膜外低，受刺激时，产生的Na＋内流是顺浓度梯度进行的，属于被动运输，C正确；甘油是脂溶性小分子物质，以自由扩散的方式进入细胞，D错误。
小提示：3、某同学在探究“植物细胞吸水和失水的实验”过程中，在光学显微镜下观察到如下图所示结果。
下列相关叙述正确的是（）A．从图甲→乙的过程中，细胞颜色加深，吸水能力减弱B．实验结果说明原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性C．图中①处的液体浓度等于实验中所配制蔗糖溶液浓度D．将图乙细胞放入清水，可恢复到图甲的状态直至破裂答案：B分析：质壁分离的原因分析：外因：外界溶液浓度＞细胞液浓；内因：原生质层相当于一层半透膜，细胞壁的伸缩性小于原生质层；表现：液泡由大变小，细胞液颜色由浅变深，原生质层与细胞壁分离。
第4章 控制系统及接口设计(4接口设计)
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控制系统及接口设计-接口设计
（地址总线驱动）8212 8位并行I/O接口 8212用于数据传输，具有8位并行数据寄 存器和缓冲器，有供产生中断用的服务请 求触发器，输入负载电流小，最大为 0.25mA，三态输出，最大输出电流15mA， 输出高电平为3.65V，能直接与080A， 8085ACPU相连接，寄存器异步清零，+5V 电源，电源和输出电压-0.5-+7V，输入电 压-0.5-+5.5V，工作电流130mA。
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控制系统及接口设计-接口设计
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控制系统及接口设计-接口设计
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控制系统及接口设计-接口设计
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控制系统及接口设计-接口设计
z80CPU的存储器及I／O口扩展举例
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控制系统及接口设计-接口设计
二、I/O接口扩展
1.地址译码器的扩展
扩展I/O接口必然要解决I/O接口的端口 （寄存器）的编址和选址问题。每个通用接口 部件都包含一组寄存器，一般称这些寄存器为 I/O端口。
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控制系统及接口设计-接口设计
z80-接口设计
三、模拟量的采样与处理
模拟量输入通道可完成模拟量的采集并将它转换 成数字量送入计算机的任务。依据被控参量和控制要 求的不同，模拟量输入通道的结构形式不完全相同。 目前普遍采用的是公用运算放大器和A/D转换器的结构 形式，其组成方框图如图5-32所示。
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控制系统及接口设计-接口设计
由于与CPU一起使用的存储器不只一个，这就产生选 片问题。一般采用译码器来选片。图4-14为3-8译码器 74LSl38的引脚配置。该芯片有三个片选端G1、G2A、G2B。 当G1＝1，G2A＝0，G2B＝0时，芯片才被选通，否则输出 均为高电平。A、B、C为三位输入端。输出端的逻辑功能 如表4-6所示。
(计算机控制技术)第4章计算机过程输入输出通道
03
输出通道技术
模拟量输出通道
模拟量输出通道的作用是将计 算机输出的数字信号转换为模 拟信号，以驱动各种执行机构
。
常见的模拟量输出通道有电压 输出型和电流输出型两种，它 们通过不同的方式将数字信号
转换为模拟信号。
电压输出型模拟量输出通道的 优点是电路简单、成本低，适 用于输出信号较小、对精度要 求不高的场合。
03
输出通道的驱动能力是指其能够驱动执行机构或控制设备的能力，包 括最大输出电压、最大输出电流等参数。
04
选择具有足够驱动能力的输出通道可以保证系统的正常运行和稳定性。
04
输入输出通道的信号处 理与接口技术
信号的预处理技术
信号的放大与衰减
根据信号的幅度调整，确 保信号在传输过程中保持 稳定。
信号的滤波
去除噪声和其他干扰，提 高信号质量。
信号的整形
将不规则或非标准信号转 换为适合传输和处理的信 号。
信号的转换技术
A/D转换将模拟信号转换为数字信号，源自 于计算机处理。D/A转换
将数字信号转换为模拟信号，便于 实际应用。
光电转换
将光信号转换为电信号，或反之。
信号的传输与接口技术
总线技术
实现多个设备之间的数据传输和通信。
数字量输出通道的作用是将计算机输出的数字 信号转换为控制信号，以驱动各种控制设备。
晶体管输出型数字量输出通道的优点是响应速度 快、驱动能力强，适用于需要快速响应的场合。
输出通道的负载特性与驱动能力
01
输出通道的负载特性是指执行机构或控制设备的输入阻抗、输入电压、 输入电流等参数。
02
了解负载特性有助于选择合适的输出通道类型和规格，以确保系统的 稳定性和可靠性。
(文末附答案)2022届高中生物第四章细胞的物质输入和输出知识汇总笔记
(每日一练)(文末附答案)2022届高中生物第四章细胞的物质输入和输出知识汇总笔记单选题1、参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶，称为Ca2+泵。
以下相关叙述正确的是（）A．Ca2+通过Ca2+泵的跨膜运输是顺浓度梯度进行的B．加入蛋白质变性剂会降低Ca2+泵跨膜运输Ca2+的速率C．Ca2+载体蛋白磷酸化不会导致其空间结构发生变化D．Ca2+泵除了转运Ca2+外，还可以转运水和H+2、细胞是一个开放的系统，系统的边界——细胞膜不仅是将细胞内外隔开的屏障，也是控制物质进出细胞的门户。
下列有关物质运输的说法不正确的是（）A．通过胞吞﹑胞吐运输的不一定是大分子物质B．主动运输速率达到最大值时，限制因素是载体蛋白的数量或能量多少C．无机盐离子的运输方式不一定是主动运输D．被动运输不消耗ATP，消耗ATP的运输方式只有主动运输3、下列细胞能成功用于做质壁分离实验材料的是（）A．人的口腔上皮细胞B．洋葱根尖分生区细胞C．洋葱鳞片叶紫色外表皮细胞D．用开水煮过的叶下表皮细胞4、如图所示，K+进入细胞的跨膜运输方式是（）A．自由扩散B．协助扩散C．主动运输D．胞吞5、下图①～④是葡萄糖分子进入红细胞的过程示意图，其中A侧表示红细胞外侧，B侧表示红细胞内侧。
按葡萄糖分子进入红细胞的顺序排序，正确的是（）①②③④A．①→②→③→④B．①→③→②→④C．④→②→③→①D．④→③→②→①多选题6、下图一表示某溶液中甲、乙、丙、丁四种物质通过细胞膜的过程，图中①②③为细胞膜相关组成成分，下图二表示O2含量变化对小肠上皮细胞吸收K＋速率的影响。
下列有关叙述正确的是（）A．图一中细胞膜的上侧是细胞膜的外侧B．图二说明K＋的吸收方式是主动运输C．若图一中甲表示葡萄糖，则该细胞不可能是哺乳动物红细胞D．图二中K＋吸收速率不再增加时，限制因素是载体数量和氧气含量7、已知离子泵是一种载体蛋白，能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子；离子通道是一种通道蛋白，受到适当刺激时通道会打开，离子顺浓度梯度跨膜运输。
模拟量输入输出通道
效数字量存入RAM中，当CPU要求输入第n路信号时，则由
CPU控制将第n路对应的放大倍数从RAM中取出，经数据总线 送入AM-542相应端接点，这样信号便按预先设定的放大倍数 进行放大。
第四章模拟量输入输出通道
2． 放大器并联反馈电阻方案 如图4-12所示，A1、A2组成同相关联差动放大器，A3为起
减法作用的差动放大器。电压跟随器A4 的输入来自A点即共模
电压Ucm,其输出作为运放A1、A2的电源地端， 以使A1、A2的电 源电压浮动幅度与Ucm 相同，从而大大削弱共模干扰的影响，
这就是共模自举技术。信号从Us1、Us2以差动方式输入，放大器
有结构简单，闭合时接触电阻小，断开时阻抗高，工作寿命较 长，不受环境温度影响等优点，在小信号中速度的切换场合仍
可使用。由单个干簧管继电器组成的多路开关均采用开关矩阵
方式，如图4-4所示的开关矩阵可对64个点进行检测和选通， X轴和Y轴的选通电路受CPU控制，其程序框图如图4-5所示。
第四章模拟量输入输出通道
一种以光控制信号的器件，输入端为发光二极管，输出端为光 敏三极管。当PIO的某一位为高电平时，经反相为低电平，发 光二极管导通并发光，使光敏三极管导通， 经倒相输出高电 平。 光电开关能使输入和输出在电气上完全隔离，主要用于
抗干扰场合。
第四章模拟量输入输出通道
图4-8 光电耦合开关用法之一
第四章模拟量输入输出通道
图4-9(b)是差动多路输入连接方式，模拟量双端输入， 双端输出接到运算放大器上。由于运算放大器的共模抑制比 较高， 故抗共模干扰能力强，一般用于低电平输入，现场干 扰较严重，信号源和多路开关距离较远，或者输入信号有各
第四章数字量输入输出通道
（2）输出驱动电路——继电器驱动电路
图为经光耦隔离器的继电器输出驱动电路，当CPU数据线Di 输出数字“1”即高电平时，经7406反相驱动器变为低电平， 光耦隔离器的发光二极管导通且发光，使光敏三极管导通， 继电器线圈KA得电，动合触点闭合，从而驱动大型负荷设 备。 由于继电器线圈是电感性负载，当电路突然关断时，会出 现较高的电感性浪涌电压，为了保护驱动器件，应在继电 器线圈两端并联一个阻尼二极管，为电感线圈提供一个电 流泄放回路。
（2）输出驱动电路——固态继电器驱动电路
交流电源
交流SSR输出波形如下图所示。
波形
过零型导 通时间
控制信号
SSR两端的 电压在导通
时为0。
非过零型 导通时间 立即导通
非过零型SSR，加上控制信号便导通
过关零断型时导间 相通同时，间在
过零时
（2）输出驱动电路——固态继电器驱动电路
在实际使用中，要特别注意固态继电器的过电流与 过电压保护以及浪涌电流的承受等工程问题，在选 用固态继电器的额定工作电流与额定工作电压时， 一般要远大于实际负载的电流与电压，而且输出驱 动电路中仍要考虑增加阻容吸收组件。具体电路与 参数请参考生产厂家有关手册。
Vc
Di 7406
RL
交
流
电
+ _
～ SSR ～
源
图 4-13固 态 继 电 器 输 出 驱 动 电 路
（2）输出驱动电路——固态继电器驱动电路
交流型SSR按控制触发方式不同又可分为过零型和移相型两 种，其中应用最广泛的是过零型。
过零型交流SSR是指当输入端加入控制信号后，需等待负载 电源电压过零时，SSR才为导通状态；而断开控制信号后， 也要等待交流电压过零时，SSR才为断开状态。 移相型交流SSR的断开条件同过零型交流SSR，但其导通条件 简单，只要加入控制信号，不管负载电流相位如何，立即导 通。
第四章 输入输出IO端口
//包含头文件 //代码的主程序 //设置PA[0..5]为输出端口 //关闭所有的等 //无限循环 //东西方向亮绿灯 //南北方向亮红灯 //延时50秒 //关闭东西方向绿灯 // //东西方向亮黄灯 //延时5秒 //关闭东西方向黄灯 //关闭南北方向红灯 //东西方向亮红灯 //南北方向亮绿灯 //延时50秒 //关闭南北方向绿灯 //南北方向亮黄灯 //延时5秒 //关闭南北方向黄灯 //关闭东西图4-1 人类活动的基本输入输出
肢体动作
• 对于单片机而言，了解周围环境的情况、 感知外界事物的变化同样需要像人类的各 种感官这样的输入部件（即输入端口I）； 同时，单片机也要对它所感知的事物及变 化做出相对应的处理，也就必须具备输出 部件（即输出端口O）。因此，输入输出 输入输出 I/O端口就是单片机感知外部世界和对外部 端口就是单片机感知外部世界和对外部 世界做出反应的部件， 世界做出反应的部件，通过输入端口获取 外部事物的变化情况， 外部事物的变化情况，并通过输出端口对 外部世界做出回应。 外部世界做出回应
4.2.2 拨码开关的检测
#include <iom16v.h> Main(void) { DDRA = 0xff; DDRC = 0x00; PORTC = 0xff; while(1) { PORTA = PINC; } }
//包含头文件 //代码的主程序 //设置PA端口为输出端口 //设置PC端口为输入端口 //启用PC口内部上拉电阻 //无限循环 //PA口输出PC口的检测值
4.4.1 “交通灯”模型硬件电路及源代码分析 交通灯” 交通灯
#include <iom16v.h> Main(void) { DDRA = 0x3f; PORTA = 0x3f while(1) { PORTA &= ~(1<<0); PORTA &= ~(1<<5); DelayS(50); PORTA |= (1<<0); PORTA &= ~(1<<1); DelayS(5); PORTA |= (1<<1); PORTA |= (1<<5); PORTA &= ~(1<<2); PORTA &= ~(1<<3); DelayS(50); PORTA |= (1<<3); PORTA &= ~(1<<4); DelayS(5); PORTA |= (1<<4); PORTA |= (1<<2); } }
新教材高中生物第4章细胞的物质输入和输出第1节被动运输课件新人教版必修1ppt
【解析】选D。由于图甲中的淀粉不能透过半透膜,所以图甲中的液面高度先上 升到一定高度后保持不变;图乙装置漏斗中葡萄糖浓度大,导致液面上升,由于 葡萄糖分子能够通过半透膜,导致半透膜两侧浓度差降低,所以漏斗中液面会降 低。
2.如待漏斗
内液面不再变化时,再向漏斗中加入一定量的蔗糖酶。下列坐标曲线中能正确
【素养案例】 如图是研究渗透作用的实验装置,漏斗内外有不同浓度的同一种溶液S1和S2,实 验起始时漏斗内外液面相平。下列说法错误的是 ( ) A.实验开始时S1浓度大于S2浓度 B.渗透平衡时S1浓度大于S2浓度 C.渗透平衡时无物质透过半透膜 D.如果将S2浓度适当降低,则渗透 平衡时液面差更大
3.将盛有一定浓度蔗糖溶液的透析袋口扎紧后浸于蒸馏水中,如图表示透析袋 中蔗糖溶液浓度与时间的关系,正确的是 ( )
【解析】选B。将盛有一定浓度蔗糖溶液的透析袋放在蒸馏水中后,蒸馏水将不 断向透析袋中扩散,蔗糖溶液浓度随之下降,但受到透析袋容积的限制,到一定时 间水分子进出达到动态平衡,此时蔗糖溶液浓度下降到一定程度便保持相对稳 定。
2.如图表示物质跨膜转运的一种方式,据图分析正确的是 ( ) A.这种转运方式可逆浓度梯度进行 B.甘油分子是以这种方式进入细胞的 C.细胞产生的能量增加会提高该物质的转运速率 D.在该物质转运过程中转运蛋白的形状会发生改变
【解析】选D。分析图可知,该物质是从高浓度一侧向低浓度一侧运输,运输过 程中需要转运蛋白协助,不需要消耗能量,该运输方式属于协助扩散,协助扩散 方向是顺浓度梯度,A错误;甘油分子以自由扩散方式运输,特点是从高浓度一侧 运输到低浓度一侧,不需要转运蛋白协助,不消耗能量,B错误;协助扩散不消耗 能量,动力是浓度差,则细胞产生的能量增加不会提高该物质的转运速率,C错误; 图中转运蛋白在运输物质的过程中形状发生了变化,D正确。
洛阳市高中生物第4章细胞的物质输入和输出重点知识归纳
洛阳市高中生物第4章细胞的物质输入和输出重点知识归纳单选题1、细胞内的生物大分子(如胃蛋白酶原)运出细胞的方式是（）A．胞吐B．自由扩散C．协助扩散D．被动运输答案：A分析：物质运输方式：(1)被动运输：分为自由扩散和协助扩散：①自由扩散：顺相对含量梯度运输；不需要载体；不需要消耗能量。
②协助扩散：顺相对含量梯度运输；需要转运蛋白（包括载体蛋白和通道蛋白）参与；不需要消耗能量。
(2)主动运输：能逆相对含量梯度运输；需要载体；需要消耗能量。
(3)胞吞胞吐：物质以囊泡包裹的形式通过细胞膜，从细胞外进或出细胞内的过程。
细胞膜是一种选择透过性膜，水分子以及细胞要选择吸收的离子、小分子物质可以通过，对于生物大分子物质，则不能以跨膜运输的方式进出细胞，只能以胞吞和胞吐的形式进出细胞，因此细胞内的生物大分子(如胃蛋白酶原)运出细胞的方式是胞吐。
故选A。
2、将人的红细胞放入不同浓度的氯化钠溶液中，一段时间后，红细胞将会发生不同的变化。
下列叙述正确的是（）A．若放入0 .9%的氯化钠溶液中，没有水分进出细胞，红细胞形态不变B．若放入高于0 .9%的氯化钠溶液中，红细胞失水皱缩，形态改变C．若放入低于0 .9%的氯化钠溶液中，红细胞一定会由于吸水而涨破D．红细胞的细胞膜与半透膜一样，只允许小分子物质通过，大分子不能通过答案：B分析：无机盐主要以离子的形式存在，可以维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。
0 .9%的氯化钠是细胞的等渗溶液。
A、若放入0 .9%的氯化钠溶液中，是细胞的等渗溶液，水分子进出平衡，细胞形态不变，A错误；B、若放入高于0 .9%的氯化钠溶液中，细胞外液的渗透压大于细胞质浓度，红细胞失水皱缩，形态改变，B正确；C、若放入低于0 .9%的氯化钠溶液中，红细胞会吸水，但吸水量不一定导致细胞涨破，C错误；D、一些大分子物质也能通过细胞膜，如蛋白质类，D错误。
故选B。
3、在紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的失水和吸水实验中，显微镜下可依次观察到甲、乙、丙三种细胞状态。
广东省部分中学2023高中生物第4章细胞的物质输入和输出重点知识归纳
广东省部分中学2023高中生物第4章细胞的物质输入和输出重点知识归纳单选题1、植物细胞质壁分离的过程中，细胞不断地失水，水分子穿过细胞膜的方式为（）A．主动运输B．被动运输C．胞吞D．胞吐答案：B分析：水分子跨膜运输方式为自由扩散，属于被动运输。
A、主动运输主要对象是离子和非脂溶性小分子，A错误；B、水分子跨膜运输方式为自由扩散，属于被动运输，B正确；C、胞吞是大分子物质进入细胞内的方式，C错误；D、胞吐是大分子物质运出细胞的方式，如分泌蛋白，D错误。
故选B。
2、下列与细胞物质转运有关的叙述，正确的是（）A．细胞内囊泡运输体现了生物膜的选择透过性B．消耗能量的运输方式一定是主动运输C．协助扩散的方向取决于膜两侧被转运物质的相对含量D．生物大分子都能通过核孔进出细胞核答案：C分析：自由扩散的特点：顺浓度梯度运输、不需要转运蛋白的协助、不消耗能量；协助扩散的特点：顺浓度梯度运输、需要转运蛋白的协助、不消耗能量；主动运输的特点：逆浓度梯度运输、需要载体蛋白的协助、消耗能量。
A、细胞内囊泡运输体现了生物膜的流动性，A错误；B、消耗能量的运输方式可能是主动运输，也可能是胞吞和胞吐，B错误；C、协助扩散物质从高浓度运输到低浓度，运输的方向取决于膜两侧被转运物质的相对含量，C正确；D、并非生物大分子都能通过核孔进出细胞核，如DNA不能由核孔出细胞核，D错误。
故选C。
3、相思子毒素是一种剧毒性高分子蛋白，它能使真核细胞的rRNA发生脱嘌呤反应。
相思子毒素形成过程中，其前体蛋白通过高尔基体运输至液泡，在液泡中加工成熟并储存。
下列有关相思子毒素的推测不合理的是（）A．能使基因的结构发生改变B．其前体蛋白进入液泡依赖膜的流动性C．不属于分泌蛋白D．液泡膜的包被使其不会影响自身的rRNA答案：A分析：分泌蛋白合成与分泌过程：附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，整个过程需要线粒体提供能量。
广东省部分中学2023高中生物第4章细胞的物质输入和输出基础知识点归纳总结
广东省部分中学2023高中生物第4章细胞的物质输入和输出基础知识点归纳总结单选题1、下列对胞吞和胞吐的有关叙述，正确的是（）A．变形虫通过胞吞摄取水中的食物粒时，不需要膜上蛋白质参与B．RNA进入细胞核是以胞吞的方式进行的C．吞噬细胞通过胞吞作用吞噬病毒依赖于细胞膜的流动性D．胞吞和胞吐不需要载体蛋白，也不需要消耗能量答案：C分析：大分子物质是通过胞吞或胞吐的方式运输的。
胞吞和胞吐的生理基础是细胞膜的流动性，在此过程中需要消耗由细胞呼吸提供的能量。
A、变形虫通过胞吞摄取水中的食物粒，需要膜上蛋白的参与，A错误；B、细胞质中合成的蛋白质通过核孔进入细胞核，核孔具有选择性，其方式不是胞吞，B错误；C、吞噬细胞通过胞吞作用吞噬病毒需要利用细胞膜的流动性，C正确；D、胞吞和胞吐作用不需要载体，但需要消耗能量，D错误。
故选C。
2、将红细胞移入低渗溶液后，红细胞很快吸水膨胀，而水生动物非洲爪蟾的卵母细胞在低渗溶液中不膨胀。
将控制红细胞膜上CHIP28(一种水通道蛋白)合成的mRNA注入非洲爪蟾的卵母细胞中，在低渗溶液中，卵母细胞迅速膨胀并破裂。
以下说法错误的是（）A．细胞内CHIP28的加工、运输需要内质网和高尔基体的参与B．红细胞在低渗溶液中破裂的原因主要是通过自由扩散吸收了过多的水C．正常非洲爪蟾卵母细胞在低渗溶液不膨胀的原因是细胞膜上可能无CHIP28D．人的肾小管重吸收水可能与CHIP28有关答案：B分析：题意分析，水生动物非洲爪蟾的卵母细胞在低渗溶液不膨胀．而将控制红细胞膜上CHIP28（一种水通道蛋白）合成的mRNA注入非洲爪蟾的卵母细胞中，在低渗溶液中，卵母细胞迅速膨胀，说明水的吸收与水通道蛋白有关。
A、CHIP28为细胞膜上的通道蛋白，故它的加工、运输需要内质网和高尔基体的参与，A正确；B、据题意可知，红细胞在低渗溶液很快吸水膨胀的主要原因是通过水通道蛋白吸收了更多的水导致的，通过水通道蛋白的吸收方式为协助扩散，B错误；C、正常非洲爪蟾卵母细胞在低渗溶液不膨胀的原因是细胞膜上可能无水通道蛋白CHIP28，而自由扩散的速率要慢很多，因而爪蟾的卵母细胞在低渗溶液中不膨胀，C正确；D、人的肾小管能重吸收水分从而维持体内水的平衡，该细胞重吸收水分的方式可能与水通道蛋白CHIP28有关，D正确。
部编版高中生物第4章细胞的物质输入和输出知识点总结归纳
(名师选题)部编版高中生物第4章细胞的物质输入和输出知识点总结归纳单选题1、绿叶海天牛是一种有性生殖的动物，会将摄取藻类中的叶绿体长期储存在自身的体细胞中，在此期间便无需进食。
下列推测错误的是（）A．叶绿体通过胞吞进入海天牛体细胞B．绿叶海天牛含有转移自藻类的DNAC．藻类叶绿体为绿叶海天牛提供有机物D．绿叶海天牛会将获得的叶绿体传给子代答案：D分析：光照是叶绿素合成的必要条件，缺少光照叶绿素含量减少，绿叶海天牛会由绿变棕、发黄。
黑暗中绿叶海天牛不能进行光合作用，无法制造有机物，且进食一次后便终生禁食，因此绿叶海天牛若长期处于黑暗中会死亡。
A、将叶绿体整个叶绿体看成一个大分子物质（实际上是多个大分子的混合物），大分子只能用胞吞方式进入细胞，A正确；B、叶绿体中也含有DNA，故绿叶海天牛含有转移自藻类的DNA，B正确；C、藻类叶绿体可以进行光合作用，故能为绿叶海天牛提供有机物，因此海天牛将摄取藻类中的叶绿体储存在自身的体细胞中，在此期间便无需进食，C正确；D、结合题意可知，海天牛将叶绿体储存在体细胞中，体细胞不能将叶绿体传给子代，D错误。
故选D。
2、质壁分离和质壁分离复原是某些生物细胞响应外界水分变化而发生的渗透调节过程。
下列叙述错误的是（）A．质壁分离和复原中，体现了生物膜的流动性和选择透过性B．质壁分离开始前的细胞液浓度，分离程度明显的细胞要大于分离程度不明显的C．质壁分离复原过程中，细胞的吸水能力逐渐降低D．发生质壁分离的细胞有时能自动复原，原因是细胞吸收了外界溶液中的溶质分子答案：B分析：质壁分离的原因分析：外因：外界溶液浓度＞细胞液浓度；内因：原生质层相当于一层半透膜，细胞壁的伸缩性小于原生质层。
A、质壁分离及复原过程的基础是生物膜的流动性和选择透过性，A正确；B、当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离，质壁分离的细胞，分离程度越明显，说明细胞液与外界溶液的浓度差别越大，故质壁分离开始前的细胞液浓度，分离程度明显的细胞要小于分离程度不明显的，B错误；C、质壁分离复原过程中，由于细胞吸水，渗透压降低，细胞的吸水能力逐渐降低，C正确；D、发生质壁分离的细胞有时能自动复原，原因是细胞吸收了外界溶液中的溶质分子，细胞液浓度加大，当细胞液的浓度高于外界溶液时，植物细胞吸水，发生质壁分离自动复原的现象，D正确。
《c语言程序设计教学资料》第4章---键盘输入与屏幕输出
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格式化输出
例： m.n 例：int a=1234; float f=123.456; char ch=‘a’; printf(“%8d\n%2d\n”,a,a); printf(“%f\n%8f\n%8.1f\n%.2f\n%.2e\n”,f,f,f,f,f); printf(“%3c\n”,ch);
float f=123.456; printf(“%f\n%10f\n%10.2f\n%.2f\n%-10.2f\n”，f，f，f，f ，f ); ｝
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%e格式符
指定以指数形式输出实数 VC++给出小数位数为6位
指数部分占5列 小数点前必须有而且只有1位非零数字 printf(”%e”,123.456); 输出：1.234560 e+002
补空格。
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输出实数时的有效位数。
#include <stdio.h> void main() ｛ float ｘ,ｙ；
ｘ＝111111.111; ｙ＝222222.222; printf（″％f″，ｘ＋ｙ）； ｝
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例4.8 输出实数时指定小数位数。
#include <stdio.h> void ｍain（） {
有以下几种用法：
① ％f。不指定字段宽度，由系统自动指定字段宽度，使整数
部分全部输出，并输出6位小数。应当注意，在输出的数字中
并非全部数字都是有效数字。单精度实数的有效位数一般为7位。
②％m.nf。指定输出的数据共占m列，其中有n位小数。如果
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4.2.2 D/A通道的输出电路
1.电压输出方式
（1）单极性输出
VREF R fb IOUT1 A VOUT IOUT2 DA转 换 器 VREF
4.1.3 CPU对过程通道的控制方式
2 中断控制方式
特点：CPU与I/0通道处于异步工作方式。当CPU 与 I/O通道需要传送数据时，过程通道做好准备 后，主动向CPU请求中断,CPU响应这一请求，并 暂停正在运行的程序。 优点：通道需要传送数据时就向CPU发出中断请 求信号，实时性比程序查询方式好。 缺点：CPU内部需要有一些线路来控制；每次执 行“中断处理程序”，都要保护断点、恢复断点， 浪费了很多不必要的CPU时间。 应用：一般较适合于过程通道传送少量数据的场合。
优点：无需专门的I/O指令，简化了指令系统的设 计，并能省去相应的I/O操作的对外引线，而且 CPU可直接对I/O数据进行算术和逻辑运算，指令 丰富。 不足：I/O端口地址占用了一部分存储器空间；另 外访问内存的指令长度一般比专用的I/O指令长， 因而取指周期较长，又多占了指令字节。
应用：采用这种方式的CPU主要有Intel 8031和 Intel 80196系列单片机等。
n1 n2 1 0
VOUT ( Dn1 2 Dn2 2 D1 2 D0 2 ) n 2 VREF B n 2 结论：由上述推导可见，输出电压除了与输入的 二进制数有关，还与运算放大器的反馈电阻Rfb以及 基准电压VREF有关。
(4)D/A转换器的性能指标
③偏移量误差
指输入数字量时，输出模拟量对于零的偏移值。此误差
可通过D/A转换器的外接VREF和电位器加以调整。
④稳定时间
描述D/A转换速度快慢的一个参数，指从输入数字量变 化到输出模拟量达到终值误差1/2LSB时所需的时间。对于
输出是电流的D/A转换器来说，稳定时间是很快的，约几微 秒，而输出是电压的D/A转换器，其稳定时间主要取决于运 算放大器的响应时间。
⑶转换公式： BS3
n 1
BS2
BS1
n2
BS0
V out ( D2R1 2 n
基准 电压 V R EF I3
I2
2R n 2 2 D
I1 R
2R
I0
D2R 2 2R 0 2 ) D 1
1 0
V REF 2
n
R fb R
B
V REF 2
第四章
过程输入、输出通道
本章主要内容
1、过程输入输出通道的控制方式 2、模拟量输出通道 3、模拟量输入通道 4、数字量输入输出通道 5、量化误差与字长选择 6、数据预处理
4.1 过程输入输出通道的控制方式
4.1.1 通道与CPU交换的信息类型
(1)数据信息 (2)状态信息 (3)控制信息
4.1.2 过程通道的编址方式
2 过程通道与存储器独立编址方式
特点：将过程通道的端口地址单独编址，有自己独 立的过程通道地址空间，而不是占用存储器地址空 间。在过程通道地址空间中，每一个过程通道的端 口有一个唯一对应的过程通道的端口地址。 控制：要求有专用的I/O指令(IN及OUT指令)用于CPU 与过程通道端口之间的数据传输。地址总线配合存 储器操作信号实现存储器的访问控制，而地址总线 与I/O操作信号配合则可访问过程通道。 应用：典型的微处理器Z80和80X86，分别有存储器 访问和I/O访问的指令及相应的控制信号。
4.1.3 CPU对过程通道的控制方式
3 直接存储器存取(DMA)方式
特点：完全由硬件完成输入输出操作，I/O通道和 存储器之间不通过CPU而直接进行数据交换。 优点：速度快，数据传送速度只受存储器存取时 间的限制。 缺点：需要一个专用的芯片——DMA控制器来加以 控制、管理，硬件连接也稍显复杂一些。 所谓“可编程接口”就 是指其功能可由程序指令 (接口芯片功能设定的初始 化程序)设定接口芯片的功 能。
3. 8位D/A转换器及其接口
链接动画
（1）DAC0832芯片 8位D/A转换器，电流输出方式，稳定时间为1s， 采用20脚双立直插式封装。
(M SB) D I7 D I6 D I5 D I4 D I3 D I2 D I1 D I0 (LSB) ILE CS W R1 X FER W R2 D Q D Q Rf b 8位 DAC 转换器 I O U T1 I O U T2 AGND V REF DGND V CC
G1 Y0 Y1 GA Y2
D
Q Rfb
D
Q 12位 D /A 转换器
IO U T 1 + I OUT 2 V O UT
12位 DAC 寄存器 Q
D
Q 4位 输入 寄存 器 D Q
D
AG ND
D
Q LE3
VR E F Vc c
-5V 12V
CS W R1 X FER WR2 D A C1210
138
⑵工作时序；
⑶带负载能力。
4.2 模拟量输出通道 引言
模拟量输出通道的任务--把计算机处理后的数字 量信号转换成模拟量电压或电流信号，去驱动相 应的执行器，从而达到控制的目的; 模拟量输出通道(称为D/A通道或AO通道)构成-一般是由接口电路、数/模转换器(简称D/A或DAC) 通道 1 V/I D/A 接 和电压/电流变换器等; 口 模拟量输出通道构成特点：一路输出对应一个 电 D/A转换器；兼有信号保持作用，即把主机在上 路 D/A V/I 通道 n 一时刻对执行机构的控制作用维持到下一个输出 时刻 。
4.1.2 过程通道的编址方式
1 过程通道与存储器统一编址方式
特点：又称存储器映像方式，它从存储器空间划出 一部分地址空间给过程通道，把过程通道的端口当 作存储单元一样进行访问，对I/O端口进行输入输 出操作跟对存储单元进行读写操作方式相同，只是 地址不同。
4.1.2 过程通道的编址方式
1 过程通道与存储器统一编址方式
GB C B A
Y3 Y4 Y5 Y6 Y7
DGND
链接动画
图 3-6 D A C1210接 口 电 路
（2）DAC1210接口电路 接口程序：
DAC： MOV DX，0381H MOV AL，[DATA] OUT DX，AL ；送高8位数据 DEC DX MOV AL，[DATA+1] OUT DX，AL ；送低4位数据 MOV DX，0384H OUT DX，AL ；完成12位数据转换
VREF
2. D/A转换器的性能指标
①分辨率
指D/A转换器能分辨的最小输出模拟增量，即当输入
数字发生单位数码变化时所对应输出模拟量的变化量，它 取决于能转换的二进制位数，数字量位数越多，分辨率也
就越高。分辨率与二进制位数n呈下列关系：
分辨率=满刻度值/（2n-1）=VREF /2n
②转换精度
指转换后所得的实际值和理论值的接近程度。它和分 辨率是两个不同的概念。对于分辨率很高的D/A转换器并不 一定具有很高的精度。
பைடு நூலகம்链接动画
_ +
VO UT
PC 总线
A5 A9 A8 A7 A6 AEN A4 A3 A2 A1 A0 IOW
74LS138 G1 Y0 Y1 GA Y2 Y3 GB Y4 C Y5 B Y6 A Y7
+5V ILE
-5V +5V
V CC
DGND
DAC0832
图 3-5
MOV DX，220H MOV AL，[DATA] DAC0832的 单 缓 冲 接 口 电 路 OUT DX，AL
D
4 位 输入 寄存 器
Q
D
Q AGND
D
Q LE2
D
Q LE3
VR E F
当 L E = 1时 ， Q = D ; 当 L E = 0时 ， 锁 存 数 据
Vc c DGND
（2）DAC1210接口电路
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 (M SB) D I 11 D Q D I10 DI9 DI8 8位 输入 DI7 寄存 器 DI 6 DI 5 DI 4 Q D LE1 PC 总线 DI3 DI2 DI1 DI0 (LSB) A0 A9 A8 A7 A6 A5 A EN A4 A3 A2 A1 —— IO W BY TE 1 / BY TE 2 LE2
链接动画
（2）DAC0832接口电路（续2）
接口程序： DOUT PROC NEAR MOV CX，8 MOV BX，OFFSET BUF0 NEXT: MOV AL，[BX]
OUT CH0，AL
INC CH0 INC BX
LOOP NEXT RET
DOUT ENDP
4.高于8位的D/A转换器及其接口
4
I1
I2 2
2
1
VREF 2 R
4
由于开关 BS3 BS0 的状态是受要转换的二进制数 D3、 D2、D1、D0 控制的，并不一定全是“1”。因此，可以得到通 式：
I OUT D3 I 3 D2 I 2 D1 I1 D0 I 0
I OUT ( D3 2 D2 2 D1 2 D0 2 )
4.1.3 CPU对过程通道的控制方式
问题的产生：计算机的外围设备及过程通道种类 繁多，它们的传送速率又不相同，因此输入输出将 产生复杂的定时问题，也就是CPU采用什么控制方 式向过程通道输入和输出数据。
1 程序查询方式
特点：传送前必须查询I/O通道的状态，准备就绪则 传送，反之则等待。 优点：能保证主机与输入输出通道之间协调工作， 硬件线路简单，程序容易实现 。 缺点：需要重复查询输入输出通道是否“准备就绪”， 从而浪费了CPU的时间。